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    Tesis

    Estructuras nanoscópicas de ZnO

    2008



    Título Estructuras nanoscópicas de ZnO
    Nombre Martinez, Eduardo David
    Directores Dr. Soler Illia Galo J.A.A. . . Argentina
    . .
    . .
    Tutor .
    Jurado .
    Lugar de realización CNEA Centro Atómico Constituyentes Argentina
    Código IT/IM-TS--80/08

    Resumen

    El presente trabajo es una recopilación de los estudios en el desarrollo de una síntesis reproducible de partículas de ZnO de tama¤o nanométrico y del estudio de su utilización en fotocatálisis y como nanobloques de construcción de Films ultradelgados. Se obtuvo un procedimiento reproducible de síntesis basado en la hidrólisis de acetato de zinc [Zn[Ac]2.2H20] y la utilización de trietanolamina [TEA] como agente complejante. El proceso Sol-Gel da lugar a nanopartículas de 3-5 nm de diámetro. Se analizó la estabilidad de los coloides resultantes y se estudiaron las propiedades ópticas de las mismas mediante espectrometría UV-visible y fluorimetría. Las partículas presentan fluorescencia y un aumento del valor del bandgap debido a efectos de cofinamiento cuántico. Se analizó la influencia de las variables involucradas en la síntesis y se caracterizaron las partículas obtenidas mediante microscopía electrónica. La aplicación tecnológica de las nanopartículas fue evaluada en dos estudios paralelos. Por un lado se analizaron las características fotoquímicas mediante la interacción de las nanopartículas con iones Ag+ en solución y la posterior iluminación con luz ultravioleta [UV]. En esta línea se analizó la cinética de reducción mediante la evolución de la intensidad del pasmón superficial de la plata metálica y se caracterizó la morfología resultante. Se encontró una marcada influencia de las nanopartículas en la fotorreducción de Ag+ bajo iluminación UV y se observó la dependencia de la reducción con la concentración de los iones. En la utilización de las nanopartículas como nanobloques de construcción de Films ultradelgados mediante la técnica Dip-Coating se estudió la influencia del agente surfactante F127 en la estructura obtenida como así también del tratamiento térmico al que son sometidos los Films. Finalmente se comprobaron las características fotorreductoras de los Films mediante la reducción de iones Ag+ bajo iluminación UV y en estudios preliminares de fotoconductividad se encontró una gran sensibilidad de la resistividad en función de la intensidad de luz UV.

    Complete Title

    Abstract

    This work is a compilation of Studies conducted in developing síntesis of ZnO particles of nanometric size and its use as photocatalytic agent and as building-blocks of ultra-thin films. It was developed a reproducible synthesis based on the hydrolysis of zinc acetate and the use of thiethanolamine [TEA] as a complexing agent. The Sol-gel process leads to nanoparticles with diameter in the range 3-5 nm. We analyzed the stability of the resulting colloids and studied their optical properties by UV-vis spectrophotometry and fluorimetry measurements. The particles show fluorescence and an increase in the value of the bandgap due to effects of quantum confinement. We analyzed the influence of the variables involved in the synthesis whose results were characterized through electron microscopy HRTEM and FESEM. Some of the possible technological applications of nanoparticles were evaluated in two parallel studies. On the one hand, we examined the photochemical characteristics through the interaction of nanoparticles with different solutions of Ag+ ions and subsequent illumination with ultraviolet [UV] light. Along this line the ions reduction kinetics was analyzed through changes in the intensity of surface Plasmon of the silver metal and saw the resulting morphology. There was a marked influence of nanoparticles in the Ag+ photoreduction under UV light and it was also noted the dependence in the reduction kinetics with the concentration of ions. In the use of nanoparticles as building-blocks of ultra-thin films made by Dip-Coating technique it was explored the influence of surfactant agent F127 in the structure obtained as well as the thermal treatment to which the films are submitted. Finally the photoreduction properties of the films were checked by reducing Ag+ ions under UV light and in preliminary studies of photoconductivity found great sensitivity in the value of film resistivity depending on the intensity of UV light.

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